﻿#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

// 1. 再谈构造函数
// 1.1 构造函数体赋值
// 在创建对象时, 编译器通过调用构造函数
// 给对象中各个成员变量一个合适的初始值
// 
//class Date
//{
//public:
//	Date(int year, int month, int day)
//	{
//		_year = year;
//		_month = month;
//		_day = day;
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};
// 
// 虽然上述构造函数调用之后, 对象中已经有了一个初始值, 但是不能将其称为对对象中成员变量
// 的初始化, 构造函数体中的语句只能将其称为赋初值, 而不能称作初始化. 因为初始化只能初始
// 化一次, 而构造函数体内可以多次赋值

// 1.2 初始化列表
// 初始化列表: 以一个冒号开始, 接着是一个以逗号分隔的数据成员列表
// 每个成员变量后面跟一个放在括号中的初始值或表达式.

//class Date {
//public:
//	Date(int year, int month, int day)
//		:_year(year)
//		, _month(month)
//		, _day(day)
//	{
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};

// 1. 每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)
// 2. 类中包含以下成员，必须放在初始化列表位置进行初始化:
// 引用成员变量
// const成员变量
// 自定义类型成员(且该类没有默认构造函数时)

//class A
//{
//public:
//	A(int a)
//		:_a(a)
//	{
//	}
//private:
//	int _a;
//};
//class B
//{
//public:
//	B(int a, int ref)
//		:_aobj(a)
//		, _ref(ref)
//		, _n(10)
//	{
//	}
//private:
//	A _aobj;	// 没有默认构造函数
//	int& _ref;	// 引用
//	const int _n;	//	const 
//};

// 3. 尽量使用初始化列表初始化, 因为不管你是否使用初始化列表
// 对于自定义类型成员变量, 一定会先使用初始化列表初始化.

//class Time
//{
//public:
//	Time(int hour = 0)
//		:_hour(hour)
//	{
//		cout << "Time()" << endl;
//	}
//private:
//	int _hour;
//};
//
//class Date
//{
//public:
//	Date(int day)
//	{
//	}
//private:
//	int _day = 1;	// 这里 1 是缺省值, 是给初始化列表使用的
//	Time _t;
//};
//
//int main()
//{
//	Date d(1);
//}

//#include <stdio.h>
//#include <stdlib.h>
//#include <string.h>
//typedef int DataType;
//class Stack
//{
//public:
//	Stack(size_t capacity = 10)
//	{
//		_array = (DataType*)malloc(capacity * sizeof(DataType));
//		if (nullptr == _array)
//		{
//			perror("malloc申请空间失败");
//			return;
//		}
//
//		_size = 0;
//		_capacity = capacity;
//	}
//
//	void Push(const DataType& data)
//	{
//		// CheckCapacity();
//		_array[_size] = data;
//		_size++;
//	}
//
//	// 自己写如下的拷贝构造函数, 实现深拷贝
//	Stack(const Stack& st)
//	{
//		_array = (int*)malloc(sizeof(int) * st._capacity);
//		if (nullptr == _array)
//		{
//			perror("malloc申请空间失败");
//			exit(-1);
//		}
//
//		memcpy(_array, st._array, sizeof(int) * st._size);
//		_size = st._size;
//		_capacity = st._capacity;
//	}
//
//	~Stack()
//	{
//		if (_array)
//		{
//			free(_array);
//			_array = nullptr;
//			_capacity = 0;
//			_size = 0;
//		}
//	}
//
//private:
//	DataType* _array;
//	size_t _size;
//	size_t _capacity;
//};
//
//class MyQueue
//{
//public:
//	MyQueue()
//	{}
//
//	MyQueue(int capacity)
//		:_pushst(capacity)
//		,_popst(capacity)
//	{}
//
//private:
//	Stack _pushst;
//	Stack _popst;
//};
//
//int main()
//{
//	MyQueue q1;
//	MyQueue q2(q1);
//
//	return 0;
//}

// 4. 成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序
// 与其在初始化列表中的先后次序无关

//class A
//{
//public:
//	A(int a)
//		:_a1(a)
//		, _a2(_a1)
//	{
//	}
//
//	void Print() {
//		cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
//	}
//private:
//	int _a2;
//	int _a1;
//};
//
//int main() {
//	A aa(1);
//	aa.Print();	// 输出1 随机值
//}

// 1.3 explict 关键字

// 构造函数不仅可以初始化对象
// 对于单个参数或者除第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数
// 还具有类型转换的作用

//class Date {
//public:
//	// 1. 单参构造函数, 没有使用 explicit 修饰, 具有类型转换作用
//	// explicit 修饰构造函数, 禁止类型转换, explicit去掉之后, 代码可以通过编译
//	//explicit Date(int year)
//	//	:_year(year)
//	//{
//	//}
//
//
//	// 2. 虽然有多个参数, 但是创建对象时后两个参数可以不传递
//	// 没有使用 explicit 修饰, 具有类型转换作用
//	// explicit 修饰构造函数, 禁止类型转换
//	explicit Date(int year, int month = 1, int day = 1)
//	: _year(year)
//	, _month(month)
//	, _day(day)
//	{}
//	
//	Date& operator=(const Date& d)
//	{
//		if (this != &d)
//		{
//			_year = d._year;
//			_month = d._month;
//			_day = d._day;
//		}
//		return *this;
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};
//
//int main()
//{
//	Date d1(2022);
//	// 用一个整形变量给日期类型对象赋值
//	// 实际编译器背后会用 2023 构造一个无名 Date 对象, 最后用无名对象给 d1 对象进行赋值
//
//	//d1 = 2023;	// error
//	// 编译失败, 因为 explicit 修饰构造函数, 禁止了单参构造函数类型转换的作用
//}

// 上述代码可读性不是很好, 用 explicit 修饰构造函数, 将会禁止构造函数的隐式类型转换

// 2. static 成员
// 2.1 概念

// 声明为 static 的类成员称为类的静态成员
// 用 static 修饰的成员变量, 称之为静态成员变量
// 用 static 修饰的成员函数, 称之为静态成员函数
// 静态成员变量一定要在类外进行初始化

//class A {
//public:
//	A() { ++_scount; }
//	A(const A& t) { ++_scount; }
//	~A() { --_scount; }
//	static int GetACount() { return _scount; }
//private:
//	static int _scount;
//};
//int A::_scount = 0;

//int main()
//{
//	cout << A::GetACount() << endl;	// 0
//	A a1, a2;
//	A a3(a1);
//	cout << A::GetACount() << endl;	//3
//	return 0;
//}

// 2.2 特性
// 1. 静态成员为所有类对象共享, 不属于某个具体的对象, 存放在静态区
// 2. 静态成员变量必须在类外定义, 定义时不添加 static 关键字, 类中只是声明
// 3. 类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问
// 4. 静态成员函数没有隐藏的 this 指针, 不能访问任何非静态成员
// 5. 静态成员也是类的成员, 受 public, protected, private 访问限定符的限制
// 问题
// 1. 静态成员函数可以调用非静态成员函数吗?		不可
// 2. 非静态成员函数可以调用静态成员函数吗?		可以

//class A
//{
//public:
//	A() 
//	{
//		++_scount;
//	}
//
//	A(const A& t) 
//	{
//		++_scount;
//	}
//
//	~A() 
//	{ 
//		--_scount;
//	}
//
//	void Func1()
//	{
//		// 非静态能否调用静态: 可以
//		GetACount();
//	}
//
//	void Func2()
//	{
//		++_a1;
//	}
//
//	// 没有 this 指针, 指定类域和访问限定符就可以访问
//	static int GetACount() 
//	{ 
//		// 静态能否调用非静态: 不可以
//		// 非静态的成员函数调用需要 this 指针, 其没有 this 指针
//		// Func2();
//
//		//_a1++;
//		return _scount;
//	}
//private:
//	// 非静态成员变量 -- 属于每个类对象, 存储在对象里面
//	int _a1 = 1;
//	int _a2 = 2;
//	// 静态成员变量 -- 属于类, 属于类的每个对象共享, 存储在静态区
//	static int _scount;
//};
//
//// 全局位置, 类外面定义
//int A::_scount = 0;
//
//A aa0;
//
//void Func()
//{
//	static A aa2;
//	cout << __LINE__ << ":" << aa2.GetACount() << endl;
//}
//
//int main()
//{
//	cout <<__LINE__<<":"<< A::GetACount() << endl;  // 1
//	A aa1;
//	
//	Func();  // 3
//	Func();  // 3
//
//	return 0;
//}

//static int _scount = 0;
//
//class A
//{
//public:
//	A() { ++_scount; }
//	A(const A& t) { ++_scount; }
//	~A() { --_scount; }
//	/*static int GetACount() { return _scount; }*/
//private:
//	/*static int _scount;*/
//};
//
//A aa0;
//
//void Func()
//{
//	static A aa2;
//	cout << __LINE__ << ":" << _scount << endl;
//
//	// 全局变量的劣势: 任何地方都可以随意改变
//	_scount++;
//}
//
//int main()
//{
//	cout <<__LINE__<<":"<< _scount << endl;  // 1
//	A aa1;
//	
//	Func();  // 3
//	Func();  // 4
//
//	return 0;
//}

// 3. 友元
// 友元提供了一种突破封装的方式, 有时提供了便利
// 但是友元会增加耦合度, 破坏了封装, 所以友元不宜多用
// 友元分为: 友元函数和友元类

// 3.1 友元函数
// 问题: 现在尝试去重载 operator<<, 然后发现没办法将 operator<< 重载成成员函数
// 因为 cout 的输出流对象和隐含的 this 指针在抢占第一个参数的位置
// this 指针默认是第一个参数也就是左操作数了
// 但是实际使用中 cout 需要是第一个形参对象, 才能正常使用
// 所以要将 operator<< 重载成全局函数
// 但又会导致类外没办法访问 private 成员, 此时就需要友元来解决 operator>> 同理

//class Date
//{
//public:
//	Date(int year, int month, int day)
//		: _year(year)
//		, _month(month)
//		, _day(day)
//	{
//	}
//	// d1 << cout; -> d1.operator<<(&d1, cout); 不符合常规调用
//	// 因为成员函数第一个参数一定是隐藏的 this 指针, 所以 d1 必须放在 << 的左侧
//	std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout)
//	{
//		_cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
//		return _cout;
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};

// 友元函数可以直接访问类的 private 成员, 它是定义在类外部的普通函数
// 不属于任何类, 但需要在类的内部声明, 声明时需要加 friend 关键字

//class Date
//{
//	friend std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d);
//	friend std::istream& operator>>(std::istream& _cin, Date& d);
//public:
//	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
//		: _year(year)
//		, _month(month)
//		, _day(day)
//	{
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};
//
//std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const Date& d)
//{
//	_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
//	return _cout;
//}
//
//std::istream& operator>>(std::istream& _cin, Date& d)
//{
//	_cin >> d._year;
//	_cin >> d._month;
//	_cin >> d._day;
//	return _cin;
//}
//
//int main()
//{
//	Date d;
//	std::cin >> d;
//	cout << d << endl;
//	return 0;
//}

// 说明:
// 友元函数可访问类的私有和保护成员, 但不是类的成员函数
// 友元函数不能用 const 修饰
// 友元函数可以在类定义的任何地方声明, 不受类访问限定符限制
// 一个函数可以是多个类的友元函数
// 友元函数的调用与普通函数的调用原理相同

// 3.2 友元类
// 1. 友元类的所有成员函数都可以是另一个类的友元函数, 都可以访问另一个类中的非公有成员
// 2. 友元关系是单向的, 不具有交换性
// 比如下述 Time 类和 Date 类, 在 Time 类中声明 Date 类为其友元类,
// 那么可以在 Date 类中直接访问 Time 类的私有成员变量, 但想在 Time 类中访问 Date 类中私有的成员变量则不行
// 3. 友元关系不能传递, 如果 C 是 B 的友元, B 是 A 的友元, 则不能说明 C 是 A 的友元
// 4. 友元关系不能继承, 后续详细介绍

//class Time
//{
//	friend class Date;	// 声明日期类为时间类的友元类, 则在日期类中就可以直接访问 Time 类中的私有成员变量
//public:
//	Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
//		: _hour(hour)
//		, _minute(minute)
//		, _second(second)
//	{
//	}
//
//private:
//	int _hour;
//	int _minute;
//	int _second;
//};
//
//class Date
//{
//public:
//	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
//		: _year(year)
//		, _month(month)
//		, _day(day)
//	{
//	}
//
//	void SetTimeOfDate(int hour, int minute, int second)
//	{
//		// 直接访问时间类私有的成员变量
//		_t._hour = hour;
//		_t._minute = minute;
//		_t._second = second;
//	}
//
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//	Time _t;
//};

// 4. 内部类
// 概念: 如果一个类定义在另一个类的内部, 这个类就叫做内部类, 内部类是一个独立的类, 
// 它不属于外部类, 更不能通过外部类的对象去访问内部类的成员. 外部类对内部类没有任何优越的访问权限
// 注意: 内部类就是外部类的友元类, 内部类可以通过外部类的对象参数来访
// 问外部类中的所有成员. 但是外部类不是内部类的友元.
// 特性:
// 1. 内部类定义在外部类的public, protected, private都是可以的
// 2. 注意内部类可以直接访问外部类中的 static 成员, 不需要外部类的对象或类名::
// 3. sizeof(外部类) = 外部类, 和内部类没有任何关系

//class A
//{
//private:
//	static int k;
//	int h;
//public:
//	class B	// B 天生就是 A 的友元
//	{
//	public:
//		void foo(const A& a)
//		{
//			cout << k << endl;
//			cout << a.h << endl;
//		}
//	};
//};
//int A::k = 1;
//
//int main()
//{
//	A::B b;
//	b.foo(A());	// 1 0
//	A a1;
//	b.foo(a1);	// 1 随机值
//
//	cout << sizeof(A::B) << endl;	// 1
//	cout << sizeof(A) << endl;	// 4
//
//	return 0;
//}

// 5. 匿名对象
//class A
//{
//public:
//	A(int a = 0)
//		:_a(a)
//	{
//		cout << "A(int a)" << endl;
//	}
//	~A()
//	{
//		cout << "~A()" << endl;
//	}
//private:
//	int _a;
//};
//
//class Solution {
//public:
//	int Sum_Solution(int n) {
//		return n;
//	}
//};
//
//int main()
//{
//	A aa1;
//	A aa2(2);
//
//	// 不能这么定义对象, 因为编译器无法识别下面是一个函数声明, 还是对象定义
//	// A aa1();
//	// 
//	// 但是我们可以这么定义匿名对象, 匿名对象的特点是不用取名字
//	// 但是它的生命周期只有这一行, 我们可以看到下一行他就会自动调用析构函数
//	A();
//
//	// 匿名对象具有常性, 需用 const 引用接收
//	// A& ra = A(1); 
//	const A& aa3 = A();	// const 引用可以延长匿名对象的生命周期, 生命周期在当前函数局部域
//	cout << "cccccc" << endl;
//
//	// 匿名对象在这样场景下就很好用, 当然还有一些其他使用场景, 这个我们以后遇到了再说
//	Solution().Sum_Solution(10);
//	return 0;
//}

// 6. 拷贝对象时的一些编译器优化
// 在传参和传返回值的过程中, 一般编译器会做一些优化
// 减少对象的拷贝, 这个在一些场景下还是非常有用的

//class A
//{
//public:
//	A(int a = 0)
//		:_a(a)
//	{
//		cout << "A(int a)" << endl;
//	}
//	A(const A& aa)
//		:_a(aa._a)
//	{
//		cout << "A(const A& aa)" << endl;
//	}
//	A& operator=(const A& aa)
//	{
//		cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
//		if (this != &aa)
//		{
//			_a = aa._a;
//		}
//		return *this;
//	}
//	~A()
//	{
//		cout << "~A()" << endl;
//	}
//private:
//	int _a;
//};
//
//void f1(A aa) {}
//
//A f2()
//{
//	A aa;
//	return aa;
//}
//
//int main()
//{
//	// 传值传参, 不会优化 (先构造, 再拷贝构造)
//	A aa1;
//	f1(aa1);
//	cout << endl;
// 
//	// 传值返回, 构造+拷贝构造->优化为构造 (RVO-返回值优化）
//	f2();
//	cout << endl;
// 
//	// 隐式类型转换, 构造+拷贝构造->优化为构造
//	f1(1);
//	cout << endl;
// 
//	// 一个表达式中, 构造+拷贝构造->优化为构造
//	f1(A(2));
//	cout << endl;
// 
//	// 一个表达式中, 构造+拷贝构造+拷贝构造->优化为构造
//	A aa2 = f2();
//	cout << endl;
// 
//	// 一个表达式中, 构造+拷贝构造+赋值重载->优化为构造+赋值重载
//	aa1 = f2();
//	cout << endl;
// 
//
//	return 0;
//}

// 7. 再次理解类和对象
// 类是对某一类实体(对象)来进行描述的
// 描述该对象具有哪些属性, 哪些方法，
// 描述完成后就形成了一种新的自定义类型
// 才用该自定义类型实例化具体的对象

// 8. 练习题

// 设计一个类, 在类外面只能在栈上创建对象
// 设计一个类, 在类外面只能在堆上创建对象
//class A
//{
//public:
//    static A GetStackObj()
//    {
//        A aa;
//        return aa;
//    }
//
//    static A* GetHeapObj()
//    {
//        return new A;
//    }
//
//private:
//    A() {}
//    int _a1 = 1;
//    int _a2 = 2;
//};
//
//int main()
//{
//    A aa1 = A::GetStackObj();
//    A* aa2 = A::GetHeapObj();
//
//    return 0;
//}

// 求 1 + 2 + 3 + ... + n, 要求不能使用乘除法, for, while, if, else, switch, case 等关键字及条件判断语句
//class Solution {
//	class Sum {
//	public:
//		Sum() {
//			_ret += _i;
//			++_i;
//		}
//	};
//public:
//	int Sum_Solution(int n) {
//		Sum* p = new Sum[n];
//		delete[] p;
//
//		return _ret;
//	}
//private:
//	static int _i;
//	static int _ret;
//};
//
//int Solution::_i = 1;
//int Solution::_ret = 0;
//
//int main()
//{
//	cout << Solution().Sum_Solution(10) << endl;;
//	return 0;
//}